Graphene-on-silicon Schottky junction solar cells were prepared with pillar-array-patterned silicon substrate. Such patterned substrate showed an anti-reflective characteristic and led to an absorption enhancement of the solar cell, which showed enhanced performance with short-circuit current density, open-circuit voltage, fill factor, and energy conversion efficiency of 464.86 mV, 14.58 mA/cm2, 0.29, and 1.96%, respectively. Nitric acid was used to dope graphene film and the cell performance showed a great improvement with efficiency increasing to 3.55%. This is due to the p-type chemical doping effect of HNO3 which increases the work function and the carrier density of graphene.

1.
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
D.
Jiang
,
Y.
Zhang
,
S. V.
Dubonos
,
I. V.
Grigorieva
, and
A. A.
Firsov
,
Science
306
,
666
(
2004
).
2.
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
D.
Jiang
,
M. I.
Katsneison
,
I. V.
Grigorieva
,
S. V.
Dubonos
, and
A. A.
Firsov
,
Nature
438
,
197
(
2005
).
3.
K. S.
Novoselov
,
D.
Jiang
,
F.
Schedin
,
T. J.
Booth
,
V. V.
Khotkevich
,
S. V.
Morozov
, and
A. K.
Geim
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
102
,
10451
(
2005
).
4.
S.
Bae
,
H.
Kim
,
Y.
Lee
,
X.
Xu
,
J. S.
Park
,
Y.
Zheng
,
J.
Balakrishnan
,
T.
Lei
,
H. R.
Kim
,
Y. I.
Song
 et al,
Nature Nanotech.
5
,
574
(
2010
).
5.
K. S.
Kim
,
Y.
Zhao
,
H.
Jang
,
S. Y.
Lee
,
J. M.
Kim
,
K. S.
Kim
,
J. H.
Ahn
,
P.
Kim
,
J. Y.
Choi
, and
B. H.
Hong
,
Nature
457
,
706
(
2009
).
6.
C.
Lee
,
X.
Wei
,
J. W.
Kysar
, and
J.
Hone
,
Science
321
,
385
(
2008
).
7.
Y.
Lee
,
S.
Bae
,
H.
Jang
,
S.
Jang
,
S. E.
Zhu
,
S. H.
Sim
,
Y. I.
Song
,
B. H.
Hong
, and
J. H.
Ahn
.
Nano Lett.
10
,
490
(
2010
).
8.
H. A.
Bacerril
,
J.
Mao
,
Z.
Liu
,
R. M.
Stoltenberg
,
Z.
Bao
, and
Y.
Chen
,
ACS Nano
2
,
463
(
2008
).
9.
C.
Virojanadara
,
R.
Yakimova
,
J. R.
Osiecki
,
M.
Syväjärvi
,
R. I. G.
Uhrberg
,
L. I.
Johansson
, and
A. A.
Zakharov
,
Surf. Sci.
603
,
L87
(
2009
).
10.
C.-K.
Huang
,
Y.
Ou
,
Y.
Bie
,
Q.
Zhao
, and
D.
Yu
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
263104
(
2011
).
11.
M. P.
Levendorf
,
C. S.
Ruiz-Vargas
,
S.
Garg
, and
J.
Park
,
Nano Lett.
9
,
4479
(
2009
).
12.
L. G. D.
Arco
,
Y.
Zhang
,
C. W.
Schlenker
,
K.
Ryu
,
M. E.
Thompson
, and
C.
Zhou
,
ACS Nano
4
,
2865
(
2010
).
13.
Q.
Liu
,
Z.
Liu
,
X.
Zhang
,
L.
Yang
,
N.
Zhang
,
G.
Pan
,
S.
Yin
,
Y.
Chen
, and
J.
Wei
,
Adv. Funct. Mater.
19
,
894
(
2009
).
14.
Y.
Shi
,
K. K.
Kim
,
A.
Reina
,
M.
Hofmann
,
L.-J.
Li
, and
J.
Kong
,
Acs Nano
4
,
2689
(
2010
).
15.
C.-C.
Chen
,
M.
Aykol
,
C.-C.
Chang
,
A. F. J.
Levi
, and
S. B.
Cronin
,
Nano Lett.
11
,
1863
(
2011
).
16.
K.
Ihm
,
J. T.
Lim
,
K.-J.
Lee
,
J. W.
Kwon
,
T.-H.
Kang
,
S.
Chung
,
S.
Bae
,
J. H.
Kim
,
B. H.
Hong
, and
G. Y.
Yeom
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
032113
(
2010
).
17.
X.
Li
,
H.
Zhu
,
K.
Wang
,
A.
Cao
,
J.
Wei
,
C.
Li
,
Y.
Jia
,
Z.
Li
,
X.
Li
, and
D.
Wu
,
Adv. Mater.
22
,
2743
(
2010
).
18.
D.-W.
Shin
,
J. H.
Lee
,
Y.-H.
Kim
,
S. M.
Yu
,
S.-Y.
Park
, and
J.-B.
Yoo
,
Nanotechnology
20
,
475703
(
2009
).
19.
G.-H.
Xu
,
J.-Q.
Huang
,
Q.
Zhang
,
M.-Q.
Zhao
, and
F.
Wei
,
Appl. Phys. A
103
,
403
(
2011
).
20.
A.
Kasry
,
M. A.
Kuroda
,
G. J.
Martyna
,
G. S.
Tulevski
, and
A. A.
Bol
,
ACS Nano
4
,
3839
(
2010
).
21.
Y.
Shi
,
K. K.
Kim
,
A.
Reina
,
M.
Hofmann
,
L.-J.
Li
, and
J.
Kong
,
ACS Nano
4
,
2689
(
2010
).
You do not currently have access to this content.